Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động

Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động MỤC LỤC Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 11 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 22 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 33 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT CPU Central Pocessor Unit LCD Lyquid Crystal Display BMS Building Management System PA Public Annuciation CCTV Closed Circuit Television CR Control Relay PVC Polivinynclorua PS Photoelectric Smoke HFS Heat Fixed Smoke HRS Heat Reduce Smoke AC Alternating Current DC Direct Circuit TCXD Tiêu chuẩn xây dựng TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 44 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động MỞ ĐẦU Từ xưa tới nay việc ngăn ngừa đề phòng hỏa hoạn hay công tác phòng cháy chữa cháy luôn được coi là vấn đề quan trọng hàng đầu trong mỗi quốc gia. Ở Việt Nam hiện nay tốc độ xây dựng cơ sở hạ tầng đang diễn ra một cách mạnh mẽ. Các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, trụ sở văn phòng…xuất hiện ngày một nhiều, đặc biệt ở các thành phố lớn. Các tòa nhà với tính chất kiến trúc rộng và đa dạng, lại là nơi thường xuyên tập trung lượng lớn con người học tập, làm việc và được trang bị nhiều tài sản quý giá luôn tiềm ẩn những nguy cơ khác nhau dẫn tới hỏa hoạn. Do đó việc trang bị hệ thống báo cháy tự động nhằm phát hiện sớm các nguy cơ để ngăn chặn hiệu quả là một yêu cầu cấp thiết của các công trình. Từ những lý do trên em chọn đề tài “ Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động” với mục đích nghiên cứu về hệ thống quan trọng này làm đề tài cho Đồ án tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên ở nước ta hiện nay việc nghiên cứu, thiết kế các thiết bị phần cứng hệ thống báo cháy tự động vẫn chưa triển khai trên thực tế. Hầu hết các hệ thống đang sử dụng trên thị trường hiện nay đều nhập khẩu từ nước ngoài. Từ những hạn chế đó, đồ án giới hạn trong phạm vi nghiên cứu về cấu trúc hệ thống, các thành phần thiết bị, nguyên lý hoạt động và các tiêu chuẩn thiết kế. Từ đó có cơ sở nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho công trình tòa nhà 26 tầng ICON4. Đồ án gồm 2 chương: Chương 1 : Hệ thống báo cháy tự động Nội dung chương 1 trình bày các kiến thức về hệ thống báo cháy tự động bao gồm: khái niệm, sự phân loại, nguyên lý hoạt động, các thành phần, thiết bị hệ thống. Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 55 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Chương 2 : Cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Nội dung chương 2 trình bày các cơ sở tính toán, thiết kế một hệ thống báo cháy tự động. Bao gồm việc nghiên cứu các tiêu chuẩn thiết kế, cơ sở tính toán khối luợng, vị trí lắp đặt các thiết bị hệ thống. Chương 3: Từ các kiến thức về hệ thống báo cháy tự động ở chương 1 và các cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống ở chương 2. Chương 3 sẽ trình bày nội dung nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho công trình thực tế " Toà nhà đa năng ICON4- Cầu Giấy- Hà Nội". Các công việc cụ thể: Thiết kế phần cứng, thiết kế phần mềm hệ thống. Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 66 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Chương 1: Hệ thống báo cháy tự động 1.1 Khái niệm, chức năng và nhiệm vụ Hệ thống báo cháy tự động là hệ thống bao gồm tập hợp các thiết bị có nhiệm vụ phát hiện và báo động khi có cháy xảy ra. Việc phát hiện ra các tín hiệu cháy được thực hiện tự động bởi các thiết bị và hoạt động liên tục trong 24/24 giờ. Với chức năng cảnh báo sớm, hệ thống có nhiệm vụ phát hiện sớm các nguy cơ cháy nổ tại tất cả các vị trí trong công trình. Ngoài ra hệ thống phải có khả năng tích hợp các hệ thống kỹ thuật khác phục vụ công tác chữa cháy và thoát nạn, giúp hạn chế tối đa thiệt hại về con người và tài sản. 1.2 Phân loại hệ thống báo cháy tự động 1.2.1 Hệ thống báo cháy thông thường Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống báo cháy thông thường Với tính năng đơn giản, giá thành không cao, hệ thống báo cháy thông thường chỉ thích hợp lắp đặt tại các công ty có diện tích vừa hoặc nhỏ( Khoảng vài ngàn m2, số lượng các phòng không nhiều( Vài chục phòng); lắp đặt cho những nhà, xưởng nhỏ… Các thiết bị trong hệ thống được mắc nối tiếp với nhau và mắc nối tiếp với trung tâm báo cháy, nên khi xảy ra sự cố trung tâm chỉ có thể nhận biết khái quát và hiển thị toàn bộ khu vực (zone) mà hệ thống giám sát (chứ không cho Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 77 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động biết chính xác vị trí từng đầu báo, từng địa điểm có cháy). Điều này làm hạn chế khả năng xử lý của nhân viên giám sát. 1.2.2 Hệ thống báo cháy địa chỉ Hình 1.2 : Sơ đồ hệ thống báo cháy địa chỉ Với tính năng kỹ thuật cao, hệ thống báo cháy địa chỉ dùng để lắp đặt tại các công trình mà mặt bằng sử dụng rộng lớn (vài chục ngàn m2), được chia ra làm nhiều khu vực độc lập, các phòng ban trong từng khu vực riêng biệt với nhau. Từng thiết bị trong hệ thống được mắc trực tiếp vào trung tâm báo cháy giúp trung tâm nhận tín hiệu xảy ra cháy tại từng khu vực, từng địa điểm một cách rõ ràng, chính xác. Từ đó trung tâm có thể nhận biết thông tin sự cố một cách chi tiết và được hiển thị trên bảng hiển thị phụ giúp nhân viên giám sát có thể xử lý sự cố một cách nhanh chóng. 1.3 Các thành phần của hệ thống Một hệ thống báo cháy tự động tiêu biểu có 3 thành phần như sau: 1.3.1 Trung tâm báo cháy - Được thiết kế dạng tủ bao gồm: 1 bo mạch chính, 1 biến thế, 1 nguồn phụ. 1.3.2 Thiết bị đầu vào Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 88 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động - Đầu báo: báo khói, báo nhiệt, báo gas, báo lửa. - Công tắc khẩn (nút nhấn khẩn). 1.3.3 Thiết bị đầu ra - Màn hình hiển thị - Chuông báo động, còi báo động. - Đèn báo động, đèn exit. - Mô-đun điều khiển. 1.4 Nguyên lý hoạt động Quy trình hoạt động của hệ thống báo cháy là một quy trình khép kín. Khi có hiện tượng về sự cháy (chẳng hạn như nhiệt độ gia tăng đột ngột, có sự xuất hiện của khói hoặc các tia lửa), các thiết bị đầu vào (đầu báo, công tắc khẩn) nhận tín hiệu và truyền thông tin của sự cố về trung tâm báo cháy. Tại đây trung tâm sẽ xử lý thông tin nhận được, xác định vị trí nơi xảy ra sự cháy thông qua các zone ( đối với hệ thống báo cháy thường) hoặc thông qua địa chỉ( đối với hệ thống báo cháy địa chỉ) và truyền thông tin đến các thiết bị đầu ra (bảng hiển thị phụ, chuông, còi, đèn), các thiết bị này sẽ phát tín hiệu âm thanh, ánh sáng để mọi người nhận biết khu vực đang xảy ra sự cháy và xử lý kịp thời. Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 99 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động 1.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động các thiết bị 1.5.1 Tủ báo cháy trung tâm Đây là thiết bị quan trọng nhất trong hệ thống và quyết định chất lượng của hệ thống. Là thiết bị cung cấp năng lượng cho các đầu báo cháy tự động, cấu hình các khả năng hoạt động cho hệ thống. Có khả năng nhận và xử lý các tín hiệu báo cháy từ các đầu báo cháy tự động hoặc các tín hiệu sự cố kỹ thuật, hiển thị các thông tin về hệ thống và phát lệnh báo động, chỉ thị nơi xảy ra cháy. Trong trường hợp cần thiết có thể truyền tín hiệu đến nơi nhận tin báo cháy. Có khả năng tự kiểm tra hoạt động bình thường của hệ thống, chỉ thị sự cố của hệ thống như đứt dây, chập mạch. Các thành phần cơ bản của một tủ báo cháy trung tâm: - Bộ nguồn: Có tác dụng biến đổi điện áp từ xoay chiều sang điện áp một chiều 12V hoặc 24V cung cấp cho các thiết bị của hệ thống. - Bộ xử lý trung tâm ( CPU ): Là thiết bị quan trọng nhất của tủ, là khối chứa cơ sở dữ liệu toàn bộ hệ thống; Tiếp nhận và xử lý các thông tin; Cung cấp các giao thức điều khiển, kết nối. - Bộ hiển thị: Dùng màn hiển thị LCD, hiển thị toàn bộ các thông tin hệ thống như: thông tin báo cháy, thông tin sự cố…, các nút ấn cho phép người sử dụng giao tiếp với tủ báo cháy. - Bộ cảnh báo: Sử dụng các đèn Led, còi chíp cảnh báo trực tiếp tại tủ. - Card Loop: Tủ báo cháy trung tâm sử dụng các Card loop để quản lý các thiết bị, mỗi card sẽ quản lý thiết bị ở một khu vực nhất định, từ đó sẽ dễ dàng hơn trong công tác kiểm tra và bảo trì. Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 1010 [...]... được thông báo theo nội dung đã được cài đặt trước Hệ thống tích hợp truyền thông báo dưới dạng nhắn tin tự động dạng văn bản đến các đơn vị liên quan nếu có bộ nhận tín hiệu dưới dạng văn bản tin nhắn 2727 Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Chương 2: Cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Đối với một hệ thống báo cháy tự động, ngoài... đồ phòng cháy - yêu cầu kỹ thuật - TCVN 5760 - 1993 : Hệ thống chữa cháy - Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử dụng - TCVN 5738 - 2001 : Hệ thống báo cháy tự động – Yêu cầu kỹ thuật - TCVN 4513 -1988 : Cấp nước bên trong - tiêu chuẩn thiết kế 2929 Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Ngoài ra các thiết bị hệ thống phòng cháy chữa cháy và... Trung tâm báo cháy - Điều 5.1 : Trung tâm báo cháy tự động phải có chức năng tự động kiểm tra tín hiệu từ các đầu báo về loại trừ tín hiệu báo cháy giả Cho phép sử dụng các trung tâm báo cháy 3333 Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động tự động không có khả năng kiểm tra tín hiệu trong từng trường hợp sử dụng các đầu báo cháy có chức năng tự động kiểm... báo cháy, nguồn mất hoặc yếu + Trạng thái các thiết bị của hệ thống 2525 Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động + Báo sự cố lỗi của các tủ : fault, alarm + Lệnh báo cháy cục bộ, (khi có nhiều hơn 1 vị trí báo cháy) + Lệnh báo cháy tổng thể + Lệnh báo thoát hiểm khẩn cấp + Đám cháy đã được xử lý, hệ thống trở về trạng thái bình thường 1.6.2 Hệ thống. .. K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Hình 1.19: Sơ đồ kết nối hệ thống báo cháy với các hệ thống kỹ thuật khác 1.6.1 Hệ thống BMS BMS (Building Management System) là một hệ thống điều khiển và giám sát kỹ thuật Hệ thống này có giải pháp mang tính tổng thể cao trong điều khiển và giám sát các hệ thống kỹ thuật của toà nhà Hệ thống BMS thực hiện tốt nhất các nhiệm vụ điều khiển vận hành hệ. .. Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động - Độ ẩm trung bình hàng năm - Mùa mưa hằng năm - Bão hàng năm, tốc độ gió cao nhất 2.2 Các tiêu chuẩn và yêu cầu thiết kế 2.2.1 Các tiêu chuẩn - TCVN5738-2001: Hệ thống báo cháy tự động –yêu cầu kỹ thuật - TCXD 215 - 1998 : Phòng cháy chữa cháy – từ vựng – phát hiện cháy và báo động cháy - TCXD 216 - 1998 : Phòng cháy chữa cháy - từ vựng - thiết. .. quy dự phòng phải đảm bảo ít nhất 12h cho thiết bị hoạt động ở chế độ thường trực và 5 phút khi có cháy 3535 Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Chương 3: Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động cho công trình tòa nhà đa năng ICON4 3.1 Tòa nhà ICON4 và các yêu cầu liên quan công tác phòng cháy chữa cháy Tòa nhà ICON 4 là dự án nhằm kỉ niệm... Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động - Thoả mãn các tiêu chuẩn Việt nam về phòng cháy chữa cháy Hệ thống báo cháy là hệ thống quan trọng hàng đầu của hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng như toàn bộ công trình Nhằm đảm bảo giúp cho con người phát hiện đám cháy từ rất sớm để có những biện pháp thoát nạn, chữa cháy thích hợp, nhanh gọn Do vậy nó phải có... 1.6.4 Hệ thống âm thanh công cộng trong tòa nhà Mô-đun điều khiển sẽ kích hoạt hệ thống âm thanh mức cao nhất, lúc này hệ thống âm thanh tự động phát một bản tin về có cháy xảy ra giúp tất cả mọi người trong tòa nhà có thể nhận biết 1.6.5 Hệ thống thoát khói và nhiệt 2626 Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Trong tòa nhà sẽ được trang bị hệ thống. .. đầu báo cháy tự động được tính như trần nhà không có phần nhô ra nhưng diện tích bảo vệ của một đầu báo cháy tự động giảm 25% - Điều 6.7 : Số lượng đầu báo cháy tự động mắc trên một kênh của hệ thống báo cháy phụ thuộc vào đặc tính kỹ thuật của trung tâm báo cháy nhưng diện tích bảo vệ của mỗi kênh không được lớn hơn 2000m2 đối với khu vực bảo vệ hở và 500m2 đối với khu vực kín Các đầu báo cháy tự động . K52 55 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Chương 2 : Cơ sở tính toán, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Nội dung chương 2 trình bày các cơ sở tính toán, thiết kế một hệ thống báo cháy tự. cụ thể: Thiết kế phần cứng, thiết kế phần mềm hệ thống. Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 66 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động Chương 1: Hệ thống báo cháy tự động 1.1. Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động MỤC LỤC Đỗ Nguyễn Ngọc Nguyên- Điện Tử Viễn Thông- K52 11 Nghiên cứu, thiết kế hệ thống báo cháy tự động DANH SÁCH CÁC HÌNH